Dzisiaj jest: 3.8.2020, imieniny: Augustyna, Kamelii, Lidii

Jak powstaje biogaz?

Dodano: 5 lat temu Czytane: 6648 Autor:
Redakcja poleca!

Biogaz jest produktem, który powstaje w procesie fermentacji beztlenowej związków o pochodzeniu organicznym.

Jak powstaje biogaz?
Może być otrzymywany z następujących odpadów:
  • gnojowica,
  • ścieki z zakładów spożywczych, farmaceutycznych lub papierniczych,
  • ścieki komunalne,
  • wszelkie odpady roślinne.
Fermentacja beztlenowa jest złożonym procesem, w którym substancje organiczne są rozkładane przez bakterie mezofilne i termofilne na związki proste. Biogaz składa się aż w ok. 55-60% z metanu (CH4) , ok. 35% z dwutlenku węgla (CO2). Dodatkowym składnikiem jest azot (N2) ok. 0,2-0,4% oraz siarkowodór (H2S) w ilości 6g/100 m3. Podczas procesu fermentacji beztlenowej do 60% substancji organicznej jest przetwarzana na biogaz.

Jak krok po kroku wygląda proces fermentacji beztlenowej?

Proces ten składa się z czterech etapów. W pierwszym z nich odpady organiczne są zgromadzone w specjalnych zbiornikach. Następnie poprzez  rozkład substancji pod wpływem wody, związki organiczne, np. białka zamieniają się w aminokwasy, wielocukry w cukry proste, a tłuszcze w kwasy tłuszczowe.

W kolejnym etapie bakterie przetwarzają rozpuszczone w wodzie substancje chemiczne, w tym również produkty uzyskane w wyniku hydrolizy, do kwasów organicznych, tłuszczowych, alkoholi i produktów gazowych czyli CO2 i O2. Ta faza jest nazywana acidogenną. (z ang. acid = kwas) .

Następnie kolejny rodzaj bakterii przetwarza produkty uzyskane w poprzedniej fazie do octanów, związków organicznych, będących solami lub estrami kwasu octowego. Etap ten nazywamy acetogennym.

W ostatniej fazie następuje produkcja metanu przez bakterie metanowe z otrzymanych poprzednio produktów.
Oczywiście w komorze fermentacyjnej musimy zachować warunki sprzyjające powstawaniu biogazu. Mianowicie odczyn pH musi być równy ok. 7 oraz temperatura między 35-45 ºC.
 
Powstawanie biogazu - schemat

Rys. 1 Powstawanie biogazu - schemat
 
Zalety produkcji energii z biogazu:
-odnawialne źródło energii
-pozyskana energia jest czysta
-proces wytwarzania nie degraduje środowiska
-surowce do wytwarzania biogazu są bardzo łatwo dostępne
-ograniczenie pogłębiania efektu cieplarnianego poprzez zmniejszenie emisji uwalnianego metanu do atmosfery
-wykorzystanie odpadów pofermentacyjnych jako nawozu,
-poprawa kultury rolnej na polskich wsiach,
- w związku z budową biogazowni zwiększenie ilości miejsc pracy w obszarach wiejskich, zagrożonych strukturalnym bezrobociem.

W jakim celu produkujemy biogaz?
- do celów grzewczych
- do wytwarzania energii elektrycznej 
 

W Polsce wykorzystywanie biogazu nie jest jeszcze tak rozpowszechnione jak wykorzystanie np. energii wiatrowej. Biogaz w znaczących ilościach z powodzeniem wykorzystują następujące kraje: Niemcy, Dania, Austria czy Szwecja.
Niestety koszty instalacji są duże, a  towarzysząca przy produkcji biogazu emisja nieprzyjemnych zapachów budzi obawy i niechęć społeczeństwa.

Wykorzystywanie biogazu jest jednak jedną z najbardziej obiecujących technologii z powodu pozbycia się odpadów, jakie wytwarzamy - a wytwarzamy ich bardzo dużo. Jednocześnie składowanie ich jest problematyczne i uciążliwe dla środowiska.

Warto wiedzieć, że :
- w 2009 roku całkowita moc zainstalowana w polskich biogazowniach wyniosła około 64 MW.
- W 2009 roku w UE z biogazu wyprodukowano w elektrowniach i elektrociepłowniach około 8600 GWh energii elektrycznej.
- W 2013 roku ilość energii elektrycznej wytworzonej z biogazu rolniczego wyniosła 227,88 GWh.
 
Źródło: zdjęcia wikipedia.org
Polecane
Polub nas na Facebook-u i bądź na bieżąco z informacjami ze świata OZE! (kliknij)